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golang atomic原子操作示例詳解

更新時(shí)間：2023年09月27日 08:53:19 作者：lincoln_hlf1

這篇文章主要為大家介紹了golang atomic原子操作示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

sync/atomic 介紹

當(dāng)我們想要對(duì)某個(gè)變量并發(fā)安全的修改，除了使用官方提供的 mutex，還可以使用 sync/atomic 包的原子操作，它能夠保證對(duì)變量的讀取或修改期間不被其他的協(xié)程所影響。

atomic 包的原子操作是通過(guò) CPU 指令，也就是在硬件層次去實(shí)現(xiàn)的，性能較好，不需要像 mutex 那樣記錄很多狀態(tài)。當(dāng)然，mutex 不止是對(duì)變量的并發(fā)控制，更多的是對(duì)代碼塊的并發(fā)控制，2 者側(cè)重點(diǎn)不一樣。

sync/atomic 操作

atomic 包有幾種原子操作，主要是 Add、CompareAndSwap、Load、Store、Swap。

Add

atomic 的 Add 是針對(duì) int 和 uint 進(jìn)行原子加值的：

func AddInt32(addr *int32, delta int32) (new int32)
func AddUint32(addr *uint32, delta uint32) (new uint32)
func AddInt64(addr *int64, delta int64) (new int64)
func AddUint64(addr *uint64, delta uint64) (new uint64)
func AddUintptr(addr *uintptr, delta uintptr) (new uintptr)

CompareAndSwap

比較并交換方法實(shí)現(xiàn)了類似樂(lè)觀鎖的功能，只有原來(lái)的值和傳入的 old 值一樣，才會(huì)去修改：

func CompareAndSwapInt32(addr *int32, old, new int32) (swapped bool)
func CompareAndSwapInt64(addr *int64, old, new int64) (swapped bool)
func CompareAndSwapUint32(addr *uint32, old, new uint32) (swapped bool)
func CompareAndSwapUint64(addr *uint64, old, new uint64) (swapped bool)
func CompareAndSwapUintptr(addr *uintptr, old, new uintptr) (swapped bool)
func CompareAndSwapPointer(addr *unsafe.Pointer, old, new unsafe.Pointer) (swapped bool)

需要注意的是，CompareAndSwap 有可能產(chǎn)生 ABA 現(xiàn)象發(fā)生。也就是原來(lái)的值是 A，后面被修改 B，再后面修改為 A。在這種情況下也符合了 CompareAndSwap 規(guī)則，即使中途有被改動(dòng)過(guò)。

Load

Load 方法是為了防止在讀取過(guò)程中，有其他協(xié)程發(fā)起修改動(dòng)作，影響了讀取結(jié)果，常用于配置項(xiàng)的整個(gè)讀取。

func LoadInt32(addr *int32) (val int32)
func LoadInt64(addr *int64) (val int64)
func LoadUint32(addr *uint32) (val uint32)
func LoadUint64(addr *uint64) (val uint64)
func LoadUintptr(addr *uintptr) (val uintptr)
func LoadPointer(addr *unsafe.Pointer) (val unsafe.Pointer)

Store

有原子讀取，就有原子修改值，前面提到過(guò)的 Add 只適用于 int、uint 類型的增減，并沒(méi)有其他類型的修改，而 Sotre 方法通過(guò) unsafe.Pointer 指針原子修改，來(lái)達(dá)到了對(duì)其他類型的修改。

func StoreInt32(addr *int32, val int32)
func StoreInt64(addr *int64, val int64)
func StoreUint32(addr *uint32, val uint32)
func StoreUint64(addr *uint64, val uint64)
func StoreUintptr(addr *uintptr, val uintptr)
func StorePointer(addr *unsafe.Pointer, val unsafe.Pointer)

Swap

Swap 方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)值的原子交換，不僅 int，uint 可以交換，指針也可以。

func SwapInt32(addr *int32, new int32) (old int32)
func SwapInt64(addr *int64, new int64) (old int64)
func SwapUint32(addr *uint32, new uint32) (old uint32)
func SwapUint64(addr *uint64, new uint64) (old uint64)
func SwapUintptr(addr *uintptr, new uintptr) (old uintptr)
func SwapPointer(addr *unsafe.Pointer, new unsafe.Pointer) (old unsafe.Pointer)